3015M型光纖激光切割機(jī)結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化.pdf

1、激光切割機(jī)作為一種高效切割設(shè)備，在工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用越來越廣泛，隨著激光切割機(jī)在切割市場(chǎng)中的占有率不斷攀升，越來越多的新型產(chǎn)品不斷出現(xiàn)并投入市場(chǎng)，國內(nèi)外對(duì)于激光切割機(jī)的研究重點(diǎn)，多集中在激光器及機(jī)電控制系統(tǒng)方面，對(duì)于激光切割機(jī)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性的研究相對(duì)較少。
　　本文的研究對(duì)象為3015M型光纖激光切割機(jī)，是山東鐳鳴數(shù)控激光裝備有限公司自主研發(fā)的一款板管一體式光纖激光切割機(jī)。本文通過使用有限元分析軟件ANSYS-Workbench

2、，對(duì)3015M型光纖激光切割機(jī)進(jìn)行了動(dòng)靜態(tài)研究，并綜合生產(chǎn)實(shí)際與理論分析，對(duì)部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)及優(yōu)化。本文的研究工作主要為以下幾個(gè)方面:
　　(1)介紹3015M型光纖激光切割機(jī)主要技術(shù)參數(shù)，并依據(jù)此型設(shè)備運(yùn)行速度的設(shè)計(jì)指標(biāo)，選定適用的伺服電機(jī);根據(jù)廠家提出的優(yōu)化要求，分析了此型設(shè)備的五種工作狀況;使用Solidworks建立此型設(shè)備的三維結(jié)構(gòu)模型，并在保留結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的同時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)化;將三維模型導(dǎo)入Workbench內(nèi)，對(duì)各部件施加邊

3、界約束條件，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分，建立其有限元模型。
　　(2)使用Workbench內(nèi)剛體運(yùn)動(dòng)分析模塊，對(duì)3015M型光纖激光切割機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)仿真，分析結(jié)構(gòu)的受力情況;對(duì)整機(jī)及Z軸組件、橫梁組件進(jìn)行靜力分析，依據(jù)實(shí)際問題與分析結(jié)論，對(duì)橫梁組件進(jìn)行改進(jìn)。
　　(3)設(shè)計(jì)了一款鑄造橫梁;依據(jù)響應(yīng)面優(yōu)化法，以保證鑄造橫梁結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，減輕重量為目標(biāo)，對(duì)鑄造橫梁進(jìn)行了優(yōu)化分析，選定了鑄造橫梁的設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)優(yōu)化后鑄造橫梁進(jìn)行了靜力分析